1 动物机体内胆固醇的来源和去路
图1 动物机体内胆固醇的来源和去路HMGCR:β-羟基-β-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶 β-hydroxy-β-methylglutaryl coenzyme A reductase;FC:游离胆固醇 free cholesterol;CE:胆固醇酯 cholesteryl ester;VLDL:极低密度脂蛋白 very low density lipoprotein;ACAT2:酰基辅酶A-胆固醇酰基转移酶2 acyl coenzyme A-cholesterol acyltransferase 2;LAL:溶酶体酸性脂肪酶 lysosomal acid lipase;ABCA1:ATP结合盒亚家族A成员1 ATP binding cassette subfamily A member 1;ABCG1:ATP结合盒亚家族G成员1 ATP binding cassette subfamily G member 1;ABCG5:ATP结合盒亚家族G成员5 ATP binding cassette subfamily G member 5;ABCG8:ATP结合盒亚家族G成员8 ATP binding cassette subfamily G member 8;LDLR:低密度脂蛋白受体 low density lipoprotein receptor;SR-B1:清道夫受体B类1型 scavenger receptor class B type 1;LRP1/2:低密度脂蛋白受体相关蛋白1/2 low density lipoprotein receptor related protein 1/2;CYP7A1:细胞色素P450家族7亚家族A成员1 cytochrome P450 family 7 subfamily A member 1;BA:胆汁酸 bile acid;CM:乳糜微粒 chylomicron;HDL:高密度脂蛋白 high density lipoprotein;LPL:脂蛋白脂肪酶 lipoprotein lipase;IDL:中间密度脂蛋白 intermediate density lipoprotein;LDL:低密度脂蛋白 low density lipoprotein;EC:胆固醇酯酶 cholesterol esterase;NPC1L1:尼曼-匹克C1样蛋白1 Niemann-Pick C1-like protein 1;Apo:载脂蛋白 apolipoprotein。图4同 the same as Fig.4。 Fig.1 Source and destination of cholesterol in animal body |
1.1 胆固醇的来源
1.1.1 膳食中胆固醇的摄取
1.1.2 肝脏中胆固醇的合成
1.2 胆固醇的分解
2 胃肠道菌群降胆固醇的作用
表1 胃肠道菌群降胆固醇的作用Table 1 Effects of gastrointestinal microbiota in lowering cholesterol |
| 胃肠道菌群 Gastrointestinal microbiota | 来源 Source | 作用 Function | 属 Genus | 门 Phylum | 参考文献 Bibliography |
|---|---|---|---|---|---|
| 颤杆菌克属 Oscillibacter | 人 | 能够高效摄入胆固醇,将其转化为胆甾烯酮、糖基化胆固醇和羟基 胆固醇等中间产物,并进一步被其他细菌分解而排出体外 | 颤杆菌克属 | 厚壁菌门 | Li等[18] |
| 产粪甾醇真杆菌 Eubacterium coprostanoligenes | 人 | 携带与胆固醇代谢相关的肠道甾醇代谢A(ismA)基因, 可能与颤杆菌克属存在协同作用,降低胆固醇水平 | 真杆菌属 | 厚壁菌门 | Li等[18] |
| 产粪甾醇真杆菌HL Eubacterium coprostanoligenes HL | 猪 | 能够将胆固醇转化为粪甾醇,随 粪便排出,从而降低胆固醇水平 | 真杆菌属 | 厚壁菌门 | Mukherjee 等[19] |
| 鼠李糖乳杆菌GG Lactobacillus rhamnosus GG | 人 | 能够显著降低小鼠血清总胆固醇(TC)和 甘油三酯(TG)水平以及肝脏中脂肪含量 | 乳杆菌属 | 厚壁菌门 | Kim等[20] |
| 植物乳杆菌GLPL01 Lactobacillus plantarum GLPL01 | 人 | 能够显著降低小鼠肝脏和血清中TG、 TC和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平, 降低肝脏和肾周脂肪指数 | 乳杆菌属 | 厚壁菌门 | 徐文锋[21] |
| 植物乳杆菌GLPL03 Lactobacillus plantarum GLPL03 | 人 | 能够显著降低高脂饮食诱导的小鼠血清中 TC、TG和LDL-C水平,减轻小鼠肝脏的脂质堆积及 肝脏损伤,减轻小鼠高胆固醇血症的发展 | 乳杆菌属 | 厚壁菌门 | 曾国庆[22] |
| 戊糖片球菌P4 Pediococcus pentosaceus P4 | 人 | 能够抑制高脂饮食诱导小鼠血清中TG、TC和LDL-C水平的 升高,降低肝脏中TC水平,改善小鼠胃肠道菌群的组成和 丰度,降低血脂,从而降低小鼠高胆固醇血症的风险 | 片球菌属 | 厚壁菌门 | 吴琼等[23] |
| 经黏液真杆菌属 Blautia producta | 人 | 能够抑制高脂饮食喂养小鼠的细胞 脂质积累,有效改善高脂血症 | 经黏液 真杆菌属 | 厚壁菌门 | Xu等[24] |
| 屎肠球菌GEFA01 Enterococcus faecium GEFA01 | 人 | 能够显著降低小鼠肝脏和血清中 TG、TC和LDL-C水平,降低肝脏和肾周 脂肪指数,并改善胰岛素抵抗和口服葡萄糖耐量 | 肠球菌属 | 厚壁菌门 | 徐文锋[21] |
| 两歧双歧杆菌 Bifidobacterium bifidum | 东北虎 | 能够降低高脂模型大鼠血清中TC和 TG水平,提高血清中HDL-C/TC值, 降低大鼠的动脉硬化指数,减少肝脏内的 脂肪堆积,从而降低大鼠心血管疾病的风险 | 双歧杆菌属 | 放线菌门 | 尹军霞等[25] |
| 长双歧杆菌CCFM1077 Bifidobacterium longum CCFM1077 | 大鼠 | 能够提高具有产短链脂肪酸的丁酸球菌属丰度, 影响胆汁酸生物合成等代谢途径,降低血清 胆固醇和LDL-C水平,从而缓解高胆固醇血症 | 双歧杆菌属 | 放线菌门 | 姜金池[26] |
| 多型拟杆菌 Bacteroides thetaiotaomicron | 小鼠 | Bt_0416酶能够代谢胆固醇,将胆固醇 磺化,转化为胆固醇-3-硫酸盐 | 拟杆菌属 | 拟杆菌门 | Le等[27] |
3 胃肠道菌群介导的降低胆固醇水平的机制
3.1 胃肠道菌群介导胆固醇转化的降胆固醇机制
3.1.1 胃肠道菌群介导的胆固醇转化为粪甾醇
3.1.2 胃肠道菌群介导的胆固醇转化为硫酸胆固醇
图3 胃肠道菌群BT0413~BT0416基因簇指导的胆固醇硫酸化ATP:三磷酸腺苷 adenosine triphosphate;PPi:焦磷酸 pyrophosphoric acid;ADP:二磷酸腺苷 adenosine diphosphate;APS:腺苷-5'-磷酰硫酸 adenosine-5'-phosphosulfate;PAPS:3'-磷酸腺苷-5'-磷酰硫酸 3'-phosphoadenosine-5'-phosphosulfate;PAP:3'-磷酸腺苷-5'-磷酸 3'-phosphoadenosine-5'-phosphate。 Fig.3 Cholesterol sulfation guided by BT0413 to BT0416 gene cluster of gastrointestinal microbiota |
